44.地基土呈水平成层分布,自然地面下分别为粉质粘土、细砂和中砂,地下水位于第
一层土底面,各层土的重度见图。试计算图中1点、2点和3点处的竖向有效自重应力。(8分)
题 44 图 解:
?cz1'?0
?cz2'?18.8?1.5?28.2kPa
?2'?19.6?10?9.6kN/m3
?cz3'?18.8?1.5?9.6?2.5?52.2kPa
45. 已知某土样??18?,c=15kPa,承受的大小主应力分别为?1=400kPa,?3=180kPa,试
判断该土样是否达到极限平衡状态?(8分) 解:
已知土的抗剪强度指标φ、c及最小主应力σ3 假定土体处于极限平衡状态,根据极限平衡条件: ?1f??3tan2(45???/2)?2ctan(45???/2) ?180tan(45?18/2)?2?15tan(45?18/2) ?382.3 kPa
因为?1?400kPa??1f,所以土体处在破坏状态。
2????46. 某柱下方形底面基础,底面边长2.8 m,基础埋深1.8 m,柱作用在基础顶面的轴心荷载标准组合值Fk=1250KN,第一层土为粘土,厚度3.8 m,天然重度?=18 kN/m3;地基承载力特征值fak=160 kPa,深度修正系数ηd=1.6;粘土层下为淤泥层,天然重度
?=17kN/m3;地基承载力特征值fak=80 kPa,深度修正系数ηd=1.0,取地基压力扩散
角?=22°。试分别验算地基持力层及下卧层是否满足承载力要求。(14分)
题 46 图 解:
(1) 验算持力层承载力
fa?fak??d?m(d?0.5)?160?1.6?18?(1.8?0.5)?197.4kPa
Pk?Fk?Gk1250?20?2.8?2.8?1.8??195.4kPa?faA2.8?2.8
故持力层承载力满足要求
(2) 验算软弱下卧层承载力
软弱下卧层顶面附加应力:
Pz?bl(Pk??md)
(b?2ztan?)(l?2ztan?)2.8?2.8?(195.4?18?1.8)?65.5kPa, ?2(2.8?2?2?tan22) ?软弱下卧层顶面自重应力:
pcz??m(d?z)?18?3.8?68.4kPa
软弱下卧层承载力特征值:
fa?fak??d?m(d?0.5)?80?1.0?18?(3.8?0.5)?139.4kPa分)其中?m?18kN/m3
Pcz?Pz?68.4?65.5?133.9kPa?faz?139.4kPa
软弱下卧层承载力亦满足要求。
44.用环刀切取土样,其体积为100cm3,质量为185g,试样烘干后质量为145g。若已知该土的土粒比重为2.73,试求该土的天然密度、含水量及孔隙比。(水的密度取1.0g/cm3)
(6分) 解:
天然密度 ??m?185?1.85g/cm3
V100含水量 ??m?ms185?145??100%?27.6% ms145G(1??)2.73(1?0.276)?1??1?0.88 孔隙比 e?s?1.8545. .某挡土墙高为5.0m,墙后填土分为两层,第一层为中砂,其天然重度?=19.0kN/m3,内摩擦角?=14°;第二层为粘性土,其天然重度?=18.5kN/m3,内摩擦角?=20°,粘聚力c=8kPa,试用朗肯理论求主动土压力Ea的大小。(10分)
解:
题45 图
14?20?2?)?0.610 Ka2?tan(45?)?0.490 Ka1?tan(45?222?A点:
paA?0
B点上界面 : paB上?19?2?0.610?23.2KPa
B点下界面 : paB下?19?2?0.490?2?8?0.7?7.4KPa
C点 : paC?(19?2?18.5?3)?0.49?2?8?0.7?34.6KPa 主动土压力 Ea?23.2?2/2?(7.4?34.6)?3/2?86.2KN